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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Rotationsschaftmaschine zum Steuern der auf eine Webmaschine montierten
Schaftrahmen und eine Webmaschine mit einer solchen Schaftmaschine.
Man weiß, daß bei den Rotationsschaftmaschinen die
vertikale Wechselbewegung der Schaftrahmen durch schwingende Teile
bewirkt wird, die je nach Fall durch Schwingarm-Hebel-Systeme oder
Rollenhebel gebildet werden, wobei diese schwingenden Teile durch
Betätigungselemente gesteuert werden, die im ersten Fall
Exzenterform aufweisen oder im zweiten Fall Nockenform. Diese
Betätigungselemente. Diese Betätigungselemente sind auf eine Hauptwelle der
Maschine montiert, die eine intermittierende Drehbewegung
ausführt, und bei jedem Halt - in Wirklichkeit nach jeder
Halbdrehung - der vorerwähnten Welle muß die Einlesvorrichtung in
Höhe jedes Messers der Schaftmaschine, d. h. der jedem Schaftrahmen
zugeordneten Betätigungseinheit und in Abhängigkeit von dem Muster
oder der Bindung des Gewebes das Betätigungselement entweder fest
mit der Welle verbinden, um das schwingende Teil zu steuern, oder
mit einem festen Punkt, um die Winkelarretierung dieses letzteren
zu bewirken.
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Diese selektive Verbindung wird generell mit Hilfe eines
beweglichen Kupplungsorgans in Form eines Keils oder einer Klinke
hergestellt, das der Wirkung von zwei Schwinghebeln ausgesetzt
ist, die beiderseits der Welle angeordnet sind, um dieses
bewegliche Organ in dessen beiden Halt-Stellungen zu betätigen,
wobei jedes Paar Schwinghebel von der Einlesvorrichtung der
Schaftmaschine abhängig ist.
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Durch die Patentanmeldung FR-A-2 540 524 ist eine
Schaftmaschine für eine Webmaschine bekannt, bei der eine jedem
Schaftrahmen zugeordnete Platte zwei diametral entgegengesetzte Rasten
aufweist, die mit dem Schnabel von zwei Schwinghebeln
zusammenwirken, die durch die Einlesvorrichtung gesteuert werden. Diese
beiden Rasten haben unterschiedliche Profile, denn eine von ihnen
muß relativ tief sein, um die Platte in einer vollkommen genauen
Winkelstellung so lange wie nötig festzuhalten. Die andere Raste
hingegen ist weniger tief und umfaßt sich nach außen hin stark
erweiternde Seitenwände, parallel zu den Schrägungen der Enden der
Flanken des Schnabels jedes Schwinghebels, damit der Schnabel des
Hebels beim Ingangsetzen der Drehung der Platte automatisch
ausrastet, ohne daß die Einlesvorrichtung auf den Hebel einwirkt.
In diesem zweiten Fall spricht man vom "passivem" Eingriff des
Schnabels in die Raste.
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Die Versuche haben gezeigt, daß eine solche Vorrichtung
zufriedenstellend arbeitet. Wenn es jedoch bei dieser bekannten
Vorrichtung in Abhängigkeit von der Bindung des in in Arbeit
befindlichen Gewebes nicht nötig ist, auf die Kupplungsklinke eine
Kraft auszuüben, die bestrebt ist, sie zu betätigen, muß der
Drücker der Einlesvorrichtung in Richtung des Hebels verschoben
werden, dessen Schnabel im passiven Eingriff mit der diametral
entgegengesetzten Raste der Platte ist, bezogen auf den, der die
Betätigung der Klinke ermöglicht. Somit wird in ungefähr 50% der
Fälle der Hebel betätigt, der im passiven Eingriff mit einer der
Rasten der Platte ist, obwohl dies für den Betrieb der
erfindungsgemäßen Schaftmaschine gar nicht nötig ist.
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Dies führt bei der Schaftmaschine zu einem Mehrverbrauch an
Energie, zu einem höheren Geräuschpegel und zu sich wiederholenden
mechanischen Belastungen wesentlicher Teile der Schaftmaschine,
wobei diese Belastungen für den Betrieb der Maschine wirklich
nicht vorteilhaft sind. Aufgrund dieser sich wiederholenden
Belastungen müssen die Antriebswellen, die Betätigungsflansche und
der Drücker der Einlesvorrichtung stärker dimensioniert werden,
was ihre Herstellungskosten erhöht und ihre Masse vergrößert.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist insbesondere die
Beseitigung dieser Nachteile. Dabei wird eine
Rotationsschaftmaschine vorgeschlagen, deren Energieverbrauch optimal ist und die
wenig Geräusch erzeugt und deren Herstellungskosten niedriger sind
als die der aus dem Stand der Technik bekannten Schaftmaschinen.
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In diesem Sinne betrifft die Erfindung eine
Rotationsschaftmaschine für Webmaschinen, umfassend: in Höhe jedes ihrer
Schäfte ein schwingendes Teil; an dem ein Schaftrahmen hängt und
das mit einem Betätigungselement verbunden ist, das lose bzw. frei
drehbar auf einer Welle der genannten Schaftmaschine sitzt, ein
bewegliches Kupplungsorgan, getragen durch eine mit dem
Betätigungselement seitlich fest verbundene Platte, wobei dieses
bewegliche Organ elastischen Einrichtungen ausgesetzt ist, um die
winkelmäßige Verbindung der genannten Platte mit einer fest mit
der genannten Welle verbundenen Scheibe zu bewirken, wobei die
Steuerung des genannten beweglichen Kupplungsorgans durch zwei
Schwinghebel sichergestellt wird, die einerseits der Wirkung der
Einlesvorrichtung ausgesetzt sind und andererseits derjenigen der
elastischen Einrichtungen, die bestrebt sind, die Schnäbel der
genannten Hebel mit einer der beiden Klemmflächen der genannten
Platte in Eingriff zu bringen. Diese Schaftmaschine ist dadurch
gekennzeichnet, daß, wenn die genannten Hebel im Eingriff mit den
genannten Klemmflächen sind, dann derjenige der Hebel, der sich
nicht auf der Seite des beweglichen Kupplungsorgans befindet,
außerhalb der Reichweite eines Betätigers ist, der zu der
genannten Einlesvorrichtung gehört.
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Wenn dank der Erfindung der Betätiger oder Drücker in
Richtung eines Hebels verschöben wird, der außerhalb der
Reichweite ist, gibt es keinen physischen Kontakt zwischen ihren
jeweiligen Oberflächen, so daß weder der Hebel noch der Betätiger
Stößen ausgesetzt ist, die zu Materialermüdung führen könnten.
Wenn man des weiteren aus statistischer Sicht die vielen zu einer
Schaftmaschine gehörenden Schäfte betrachtet, so kann man davon
ausgehen, daß ungefähr 50% in einer derartigen Stellung sind, daß
der auf der Seite der Kupplungsklinke befindliche Hebel nicht
betätigt werden muß, so daß, dank der Erfindung, in ungefähr 50%
der Fälle, kein Hebel durch den Betätiger verschoben wird. Die
Erfindung ermöglicht also eine Reduzierung des Energieverbrauchs
der Schaftmaschine in bezug auf die Schaftmaschinen der
vorhergehenden Technik, bei denen bei jeder Halbdrehung der
Hauptwelle systematisch für jeden Schaftrahmen ein Hebel
verschoben werden muß.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung hat
die Platte eine radiale Ausdehnung, die eine erste Klemmfläche
definiert, wobei diese erste Klemmfläche von der Rotationsachse
der Welle einen Abstand hat, der größer ist als der Abstand, der
eine zweite Klemmfläche, die der ersten Klemmfläche auf der Platte
diametral entgegengesetzt ist, von dieser Rotationsachse trennt.
Dank dieses Aspekts der Erfindung wird der Hebels, der mit der
ersten Klemmfläche zusammenwirkt, auf einfache Weise außer
Reichweite gebracht, indem man ihn um seine Achse schwenkt, so daß
sein Betätigungsschwanz von dem Drücker oder Betätiger der
Einlesvorrichtung beabstandet ist. Die Erfindung nutzt also
Elemente oder Teile, die bei der erfindungsgemäßen Schaftmaschine
schon vorher vorhanden sind, so daß die Erfindung mit kleinen
Veränderungen, die wenig kosten, nämlich der Vergrößerung des
Abstands von einer der Klemmflächen in bezug auf die
Hauptrotationsachse bei jeder Platte der Schaftmaschine, auch bei
einer bekannten Schaftmaschine besonders wirtschaftlich realisiert
werden kann.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist die erste
Klemmfläche eine passive Klemmfläche der Platte, während die
zweite Klemmfläche eine aktive oder gesteuerte Klemmfläche der
Platte ist. Dank dieses Aspekts der Erfindung ist der in Eingriff
mit der passiven Klemmfläche befindliche Hebel derjenige, der sich
außerhalb der Reichweite des Drückers oder Betätigers der
Einlesvorrichtung befindet.
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Nach noch einem anderen Aspekt der Erfindung weist der
Schnabel jedes Schwinghebels eine äußere Klemmfläche und eine
innere Klemmfläche auf, wobei die Klemmflächen Spitzenwinkel mit
unterschiedlichen Werten haben. Dank dieses Aspekts der Erfindung
kann der Ausschlag der Winkelbewegung jedes Hebels kleiner
vorgesehen werden als der, der nötig wäre, wenn die Klemmflächen
der Schnäbel, die ihnen ermöglichen, mit den beiden Klemmflächen
zusammenzuwirken, Höhen hätten, die sich addieren.
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Die Erfindung betrifft auch eine Webmaschine, die mit einer
Schaftmaschine wie oben beschrieben ausgerüstet ist.
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Die Erfindung und weitere ihrer Vorteile gehen besser aus
der nachfolgenden, beispielhaften und keinesfalls einschränkenden
Beschreibung einer ihren Prinzipien entsprechenden Ausführungsart
einer Schaftmaschine hervor, bezogen auf die beigefügten
Zeichnungen:
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- die Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer
erfindungsgemäßen Schaftmaschine;
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- die Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die
wesentlichen Elemente eines der Schäfte der Schaftmaschine gemäß der
Fig. 1 im demontierten Zustand zeigt;
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- die Fig. 3 ist eine vereinfachte Schnittansicht analog der
Fig. 1, wobei sich die Schaftmaschine in bezug auf die Fig. 1
um 180º gedreht hat;
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- die Fig. 4 stellt im vergrößerten Maßstab den Schnabel eines
Schwinghebels und die Raste der zugeordneten Platte eines
Schafts in einer ersten Klemmstellung dar;
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- die Fig. 5 ist eine Ansicht analog der Fig. 4, wobei ein Hebel
mit einem Teil der Platte zusammenwirkt, der dem in Fig. 4
dargestellten diametral gegenübersteht.
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Die in der Fig. 1 dargestellte Schaftmaschine umfaßt eine
Hauptwelle 1, die intermittierend rotiert, mit einem Halt nach
jeder Halbdrehung. Auf dieser Welle 1 sitzen eine Reihe Lager,
deren Zahl der Anzahl der Schaftrahmen oder Schäfte der
Webmaschine entspricht. Auf jedes Lager ist lose ein Exzenter 2
montiert, der seitlich fest mit einer Platte 3 verbunden ist. Auf
jeden Exzenter 2 ist lose die Bohrung eines Zwischenglieds 4
montiert, dessen freies Ende an einem Schwingarm 5 angelenkt ist,
der dank eines Kabels 6a die Vertikalverschiebung des
Schaftrahmens 6 des betreffenden Schafts betätigt, was sehr schematisch
dargestellt ist.
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Zwischen zwei benachbarten Exzenterscheiben 2 trägt die als
Keilwelle vorgesehene Welle 1 eine Antriebsscheibe 7, die fest mit
ihr verbunden ist und deren Rand zwei diametral entgegengesetzte
radiale Kerben 7a aufweist. Diese Kerben 7a sind dazu bestimmt,
den Finger 8a am Ende einer Klinke 8 aufzunehmen, die auf einer
durch die Seitenplatte 3 des entsprechenden Exzenters 2 getragenen
Achse 9 gelagert ist. Eine Feder 10 ist ständig bestrebt, den
Finger 8a der Klinke 8 in Richtung Welle 1 zu ziehen.
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Die Steuerung jeder Klinke 8 erfolgt mit Hilfe von zwei
Schwinghebeln 11, die auf zwei festen Achsen 12 gelagert sind, die
parallel zu der Welle 1 ausgerichtet sind. Jeder Hebel 11 weist
eine im wesentlichen rechtwinklige Form auf und wird durch eine
Feder 13 vorgespannt, um sich auf einem festen Anschlag 14
abzustützen. Jeder Hebel 11 umfaßt einen Betätigungsschwanz 15,
der selektiv durch einen Drücker oder Betätiger 16 betätigt werden
kann, der zu der Einlesvorrichtung der Schaftmaschine gehört.
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Der Drücker 16 ist auf einen Flansch 16' montiert, der
durch das Schwenken um die feste Achse 12 von einem der Hebel 11
eine Hin- und Herbewegung ausführt, z. B. unter der Wirkung eines
nicht dargestellten Nockenmechanismus. Es wäre auch möglich,
vorzusehen, daß der Flansch 16' an einer anderen Achse als der
Achse 12 angelenkt ist. Die Hin- und Herbewegung oder
"Hammerbewegung" des Flansches 16' wird in Fig. 1 durch den Pfeil
F dargestellt. Bei jeder Halbdrehung der Welle 1 wird der Drücker
16 in Richtung der Schwänze 15 der Hebel 11 verschoben. Eine z. B.
elektromagnetische Steuereinrichtung 16" ermöglicht, den Drücker
16 um seine Befestigungsachse am Flansch 16' hin- und
herzubewegen. Diese Steuerung wird durch den Pfeil F' der Fig. 1
dargestellt.
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Seinem Schwanz 15 gegenüber weist jeder Hebel 11 einen
Schnabel 17 auf, der mit zwei Klemmflächen 18 und 19
zusammenwirken kann, die am Rande der Platte 3 vorgesehen sind.
Dank der Schnäbel 17 und der Klemmflächen 18 und 19 kann die
Platte 3 also in zwei Stellungen arretiert werden, getrennt durch
eine Drehung der Platte 3 um 180º, je nach dem, ob der in Fig. 1
links dargestellt Schnabel 17 mit der Fläche 18 zusammenwirkt,
während der rechts dargestellte Schnabel 17 mit der Fläche 19
zusammenwirkt (Fig. 1), oder der links dargestellt Schnabel 17
mit der Fläche 19 zusammenwirkt, während der rechts dargestellt
Schnabel 17 mit der Fläche 18 zusammenwirkt (Fig. 3).
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Bei Fehlen einer Drückerbetätigung durch die
Einlesvorrichtung sind die Federn 13 bei jedem Halt der Platte 3
gegenüber den Schnäbeln 17 bestrebt, diese Schnäbel in die
einschnittförmige Klemmfläche 19 zu drücken, was simultan die
Wirkung hat, die Platte 3 und mit ihr den Exzenter 2 und das
Zwischenglied 4 winkelmäßig zu arretieren und die Klinke 8
auszukuppeln mittels Rückzugs ihres Fingers 8a aus der Kerbe 7a,
in die er eingegriff. Dies bildet eine "aktive" Klemmung der
Platte 3 in bezug auf den Hebel 11.
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Wenn hingegen ein Hebel 11 durch den Drücker 16 gegen die
entsprechende Feder 13 betätigt wird, ist die Klinke 8 unter der
Wirkung der Feder 10 bestrebt, ihren Finger 8a in die eine oder
die andere der beiden Kerben 7a der entsprechenden Scheibe 7
einzurücken, um so die Kupplung zwischen dieser Scheibe und dem
Exzenter 2 sicherzustellen und derart bei jeder 180º-Drehung der
Welle 1 die Steuerung des Zwischenglieds 4 und des Schaftrahmens 6
zu bewirken. Mit anderen Worten wird in der Stellung der Fig. 1,
wenn der Betätiger 16 eine Wirkkraft des Drückers auf den Schwanz
15 des rechts dargestellten Hebels 11 überträgt, der entsprechende
Schnabel 17 aus der Raste 19 entfernt und die Platte 3 wird um
180º gedreht, in eine Stellung, in der die Raste 19 mit dem
Schnabel 17 des entgegengesetzten Hebels 11 zusammenwirkt.
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Außerdem kooperieren in der in der Fig. 1 dargestellten
Stellung die Klemmfläche 18 und der Schnabel 17 des links
dargestellten Hebel derart, daß sie eine elastische
Arretierungseinrichtung der Position der Platte 3 schaffen. Diese elastische
Arretierungseinrichtung muß überwunden werden, wenn die Platte 3
in Drehung versetzt werden soll, d. h. wenn der Finger 8a in eine
der beiden Kerben 7a der Scheibe 7 eingreift. Man kann hier von
einer "passiven" Arretierung der Platte 3 sprechen.
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Die Klemmfläche 18 befindet sich auf einer radialen
Ausdehnung 3' der Platte 3. Der Abstand D1, der die Klemmfläche
18, d. h. das Ende der Ausdehnung 3,' von der Rotationsachse XX'
der Welle 1 trennt, ist größer als der Abstand D2, der die Raste
19 von der Achse XX' trennt. Wenn der Schnabel 17 des in Fig. 3
auf der linken Seite befindlichen Hebels 11 mit der Fläche 18
zusammenwirkt, wird er - bezogen auf die Fig. 1 - in
Uhrzeigerrichtung soweit weggedrückt, daß sein Schwanz 15 von dem Drücker
16 beabstandet ist und sich außerhalb der Reichweite dieses
letzteren befindet.
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Die Funktionsweise ist die folgende: in der Stellung der
Fig. 1, damit der Schnabel 17 des in Fig. 1 auf der rechten
Seite befindlichen Hebels 11 die Raste 19 verläßt, so daß der
Finger 8a der Klinke 8 durch die Feder 10 in Richtung einer Kerbe
7a gezogen wird, ist der Drücker 16 auf den Schwanz 15 des Hebels
11 gerichtet, der sich in der Fig. 1 rechts befindet, so daß er
auf diesen eine ausreichend große Kraft ausüben kann, um die
Rückstellkraft der Feder 13 zu überwinden, die ihm zugeordnet ist.
Wenn es hingegen nicht nötig ist, den Schnabel 17 des des
in Fig. 1 rechts befindlichen Hebels 11 aus der Raste 19
auszurasten, wird der Drücker 16 durch die Steuereinrichtunge 16"
auf den Hebel 11 gerichtet, der sich auf der linken Seite der
Fig. 1 befindet. Da dieser außerhalb der Reichweite des Drückers
16 ist, findet zwischen dem Drücker 16 und dem auf der linken
Seite der Fig. 1 befindlichen Hebels 11 kein Stoß statt, so daß
kein Lärm erzeugt wird und das Metall, das den Hebel 11 und/oder
den Drücker 16 bildet, keinen Ermüdungsbelastungen ausgesetzt ist.
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Festzustellen ist, daß der Hebel 17 auf der linken Seite
der Fig. 1 in dieser Stellung nicht aktiviert wird, denn er nimmt
in dieser Stellung an einer passiven Klemmung der Platte 3 teil.
Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, auf den in Fig. 1
links befindlichen Hebel 11 einzuwirken, denn dieser wird beim
Einsetzen einer Drehung der Platte 3 automatisch freigesetzt.
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In der Fig. 3 ist die Platte 3 nach einer Drehung um 180º
dargestellt, bezogen auf die Stellung der Fig. 1. In dieser
Stellung ist der in Fig. 3 rechts befindliche Hebel 11 im
trigonometrischen Sinn um seine Achse 12 geschwenkt, so daß er
außerhalb der Reichweite des Drückers 16 ist. Wie vorhergehend,
wenn es nicht erforderlich ist; auf den in der Fig. 3 links
befindlichen Hebel 11 einzuwirken, ist der Drücker 16 auf den sich
in der Fig. 3 rechts befindlichen Hebel gerichtet und kann eine
Hin- und Herbewegung oder "Hammerbewegung" ausführen, die der
Flansch 16' auf ihn überträgt, auf den er montiert ist, ohne daß
diese Bewegung zu einem Stoß zwischen dem Betätiger 16 und einem
der Hebel 11 führt.
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Es ist möglich, entsprechend der bekannten Technik
vorzusehen, daß ein einziger Flansch 16' die Gesamtheit der für
jeden der Schäfte der Schaftmaschine eingesetzten Betätiger tragen
kann, indem er ihnen dieselbe Hin- und Herbewegung verleiht, die
in den Fig. 1 und 3 durch die Pfeile F dargestellt wird. Nur
die in den Fig. 1 und 3 durch die Pfeile F' dargestellte
Rotationssteuerungsbewegung muß individuell durch die
elektomagnetischen Vorrichtungen 16" auf die Betätiger 16 der
erfindungsgemäßen Schaftmaschine übertragen werden.
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Nach einem vorteilhaften aber nicht obligatorischen Aspekt
der Erfindung ist die Geomtrie der Schnäbel, die identisch sind,
da sie selektiv mit jeder der Klemmflächen 18 und 19
zusammenwirken können, derartig definiert, daß jeder von ihnen
eine äußere Auflagefläche 20 und eine innere Auflagefläche 21
aufweist, die jeweils mit den Klemmflächen 19 bzw. 18
zusammenwirken können.
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Die Oberfläche der äußeren Auflagefläche hat eine
Geometrie, die an die Flächen angepaßt ist, die den Einschnitt 19
abgrenzen. Mit α ist der Spitzenwinkel dieser Auflagefläche 20
bezeichnet. Eine innere Auflagefläche 21 ist in dem Schnabel 17
hohl ausgebildet und ihr Spitzenwinkel ist mit β bezeichnet. Die
Geometrie der Auflagefläche 21 ist derart definiert, daß sie sich
der Außenfläche eines Zahns 18a anpaßt, zu dem die Klemmfläche 18
gehört, wie dargestellt in Fig. 5.
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Man stellt fest, daß der Spitzenwinkel β größer ist als der
Spitzenwinkel α, so daß es leichter ist, den Schnabel 17
freizuschwenken, wenn er mit der Fläche 18 zusammenwirkt, als wenn
er mit der Fläche 19 zusammenwirkt, was für den Betrieb der
erfindungsgemäßen Schaftmaschine bedeutet, daß die mit der Fläche
18 hergestellt Klemmung "passiv" ist, während die mit dem
Einschnitt 19 hergestellte Klemmung "aktiv" ist.
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Die Auflagefläche 21 hat eine Höhe H&sub2;, die anders sein kann
als die Höhe H&sub1; der Auflagefläche 20. Man stellt insbesondere
fest, daß die innere Auflagefläche 21 in der Dicke der äußeren
Auflagefläche 20 ausgespart ist, d. h. daß die Höhe H&sub2; kleiner ist
als die Höhe H&sub1;.
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Bei einer nicht dargestellten Variante der Erfindung kann
man vorsehen, daß der Spitzenwinkel der inneren Auflagefläche 21
einen kleineren Wert hat als der Spitzenwinkel der äußeren
Auflagefläche 20. Diese Konfiguration kann benutzt werden, wenn
eine effiziente oder "aktive" Klemmung auf einem Zahn hergestellt
werden soll, der dem Zahn 18 der Fig. 5 entspricht, während das
Ausrasten der Fläche 20 erleichtert werden soll. Diese
Konfiguration kann benutzt werden, wenn die mit einem Zahn
versehene Klemmfläche sich nahe beim Ende der Klinke 8 befindet.
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Eine Webmaschine, die mit einer Schaftmaschine wie oben
beschrieben ausgerüstet ist, kann bei weniger Verschleiß und Lärm
schneller betrieben werden als eine Schaftmaschine der
vorhergehenden Technik.
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Selbstverständlich ist die vorangehende Beschreibung nur
beispielhaft und schränkt das Gebiet der Erfindung in keiner Weise
ein. Festzustellen ist, daß die Erfindung insbesondere die
Schaftmaschinen betrifft, bei denen die Betätigungselemente nicht
nur durch Exzenterscheiben in Verbindung mit Schwingarmen gebildet
werden, sondern durch Nockenscheiben, die für die Steuerung der
mit den Schaftrahmen 6 gekoppelten Rollenhebel profiliert sind.
Auch kann man, obwohl die Kippklinken als bewegliche
Kupplungsorgane die vorteilhafteste Ausführungsart zu sein scheinen, auf
Keilmechanismen mit Radialverschiebung zurückgreifen. Ebenso kann
das bewegliche Kupplungsorgan durch mehrere Teile gebildet werden,
z. B. durch zwei Haken, zwei Riegel oder zwei Keile.